本期的 LED 項(xiàng)目是由 Arduino 主控，3D 打印外殼組裝的交互式 LED 顯示墻。

整體項(xiàng)目花費(fèi)不大，人機(jī)交互性強(qiáng)，希望可以給你帶來(lái)靈感。

材料清單

Arduino Mega×1

WS2812b 可尋址 LED 燈帶×若干

輕觸開關(guān)×64

5V 10A 電源×若干

18 號(hào)電線×若干

白色 PLA 燈絲×若干

4’x 4’x 1/4” 中密度纖維板×若干

焊料×若干

熱熔膠×若干

3D 打印墻體

在這個(gè)部分需要 3D 打印 64 塊的 8×8 的網(wǎng)格。每個(gè)墻體方塊為 3.6 英寸的正方形，厚度為 1 英寸。墻體的邊緣會(huì)有一些凹口，以方便 LED 燈條和按鈕布線。每次打印三塊，大約需要 5.5 小時(shí)。全部完成大概需要約為 120 小時(shí)。

所以你在打印的同時(shí)，可以同步進(jìn)行其他部分。

所有 3D 打印的 STL 文件：

https://www.thingiverse.com/thing:4080834

或者在文末打包下載。

LED 燈帶布線

采用 WS2812b LED 燈條是因?yàn)樗鼈兛蓡为?dú)尋址，燈帶上的每個(gè) LED 燈可以編程不同的顏色和亮度。它們還可以將數(shù)據(jù)從一個(gè)像素傳遞到下一個(gè)像素。這些功能只需要通過(guò) Arduino 的一個(gè)數(shù)據(jù)引腳就可以實(shí)現(xiàn)。燈條的像素密度為每米三十個(gè) LED 燈。

每塊墻體方塊安裝六個(gè) LED 燈，三個(gè)一排，共兩排。因此我們將這些條切成十六段，每段二十四個(gè) LED 燈。然后將這些燈帶粘在木板上。注意固定燈帶前，請(qǐng)將木板擦拭干凈。

另外注意燈條安裝的方向。如上圖所示，從板子的左下角開始，完成一邊的布線后改變方向。將每條燈帶的輸出端焊接到下一條燈帶的輸入端。

調(diào)整電路板的尺寸（可選）

由于我們買的木板大小是四英寸，但最后發(fā)現(xiàn)只需要三英寸，所以要將多余的板材鋸掉。但是如果你想制作更大的顯示器墻體，你只需添加更多的 3.6 英寸的墻塊就夠了。

制作按鈕矩陣

這個(gè)部分不僅費(fèi)時(shí)更需要耐心。在這個(gè)部分將利用 Arduino IDE 中包含的鍵盤庫(kù)，把 64 個(gè)按鈕按行和列進(jìn)行連接。圖中所示的是 4×4 的例子，按照這種結(jié)構(gòu)增加至 8×8 的網(wǎng)格，你也可以自選矩陣的大小。

1、準(zhǔn)備十六根電線，每根 3.6 英寸長(zhǎng)并剝好線頭，以便按鈕安裝到每個(gè)墻體方塊的中間。

2、將每個(gè)輕觸開關(guān)的一根腳焊接到行（橫著）導(dǎo)線上。列（豎著）導(dǎo)線焊接到行導(dǎo)線的對(duì)角線。按下輕觸開關(guān)時(shí)，它將使橫豎電線合在一起。

3、每一行和每一列都需要一根電線將其連接到 Arduino 的數(shù)字引腳上。對(duì)每一根電線進(jìn)行顏色編碼，這樣也更易于排除故障，在檢查過(guò)程中，我還更換幾次引腳。

4、將所有按鈕粘到木板上。請(qǐng)確保每個(gè)按鈕固定到位。

測(cè)試電路

所有的 LED 燈帶和按鈕都安裝好后，就可以開始測(cè)試。

在代碼中，有一些測(cè)試 LED 燈帶和按鈕的功能。如果有任何問(wèn)題，你可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。
注意在添加墻體方塊前，盡量排除所有故障。

安裝 3D 墻體

1、為了將方塊連接到木板上，需要設(shè)計(jì)了一個(gè) 3D 打印的支架，它使方塊的每個(gè)角上相鄰的四個(gè)方塊固定在一起。每次粘貼一塊方塊，然后慢慢的連起來(lái)，使每個(gè)方塊之間緊湊的挨在一起，不留多余的空間。

2、另外再打印 64 個(gè)墊片，粘在每個(gè)方塊的柱塞上。這些墊片可以彌補(bǔ)因?yàn)橹Ъ芏黾拥母叨?，也可以為點(diǎn)擊柱塞增加空間，彌補(bǔ)了按鈕間距中的微小誤差。

支架和墊片的 STL 文件，在文末下載。

編程

到目前為止硬件部分就已經(jīng)完成，開始編程！目前編程了彩虹圖案模式和單擊繪畫模式。
在視頻中可以看見其具體效果。

在項(xiàng)目文件庫(kù)中下載代碼：

https://github.com/TechRandom/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

同時(shí)你也可以通過(guò)修改的代碼，動(dòng)態(tài)展示自定義的視覺效果。

未來(lái)可實(shí)現(xiàn)的功能

1、使用麥克風(fēng)和 FFT Arduino 庫(kù)的音頻可視化器。

2、可設(shè)計(jì)的游戲（跳棋、井字游戲、戰(zhàn)艦、黑白棋）。

3、記憶功能。

4、更多網(wǎng)格上可玩耍的游戲。

審核編輯 ：李倩